Al combinar el poder de una "lente natural" en el espacio con la capacidad del Telescopio Espacial Hubble de la NASA, los astrónomos hicieron un descubrimiento sorprendente: el primer ejemplo de una galaxia compacta pero masiva, de giro rápido y forma de disco que dejó de producirseestrellas solo unos pocos miles de millones de años después del Big Bang.
Encontrar una galaxia de este tipo al principio de la historia del universo desafía la comprensión actual de cómo se forman y evolucionan las galaxias masivas, dicen los investigadores.
Cuando Hubble fotografió la galaxia, los astrónomos esperaban ver una bola caótica de estrellas formadas a través de galaxias fusionándose. En cambio, vieron evidencia de que las estrellas nacieron en un disco en forma de panqueque.
Esta es la primera evidencia de observación directa de que al menos algunas de las primeras galaxias llamadas "muertas", donde se detuvo la formación de estrellas, de alguna manera evolucionan de un disco en forma de Vía Láctea a las galaxias elípticas gigantes que vemos hoy.
Esto es una sorpresa porque las galaxias elípticas contienen estrellas más antiguas, mientras que las galaxias espirales suelen contener estrellas azules más jóvenes. Al menos algunas de estas primeras galaxias de disco "muertas" deben haber pasado por grandes cambios de imagen. No solo cambiaron su estructura, sino tambiénmovimientos de sus estrellas para formar una galaxia elíptica.
"Esta nueva visión puede obligarnos a repensar todo el contexto cosmológico de cómo las galaxias se queman temprano y evolucionan en galaxias locales de forma elíptica", dijo el líder del estudio Sune Toft del Centro de Cosmología Oscura en el Instituto Niels Bohr, Universidad deCopenhague, Dinamarca. "Tal vez hemos sido ciegos al hecho de que las primeras galaxias" muertas "podrían de hecho ser discos, simplemente porque no hemos podido resolverlas".
Estudios previos de galaxias muertas distantes han asumido que su estructura es similar a las galaxias elípticas locales en las que evolucionarán. Confirmar esta suposición en principio requiere telescopios espaciales más potentes de los que están disponibles actualmente. Sin embargo, a través del fenómeno conocido como "lente gravitacional, "un grupo masivo de galaxias en primer plano actúa como una" lente de zoom "natural en el espacio al ampliar y estirar imágenes de galaxias de fondo mucho más distantes. Al unir esta lente natural con el poder de resolución del Hubble, los científicos pudieron vercentro de la galaxia muerta.
La galaxia remota es tres veces más grande que la Vía Láctea, pero solo la mitad del tamaño. Las mediciones de velocidad de rotación realizadas con el Very Large Telescope VLT del Observatorio Europeo Austral mostraron que la galaxia del disco gira más del doble de rápido que la Vía LácteaCamino.
Utilizando datos de archivo de la encuesta Cluster Lensing And Supernova con Hubble CLASH, Toft y su equipo pudieron determinar la masa estelar, la tasa de formación estelar y las edades de las estrellas.
Todavía se desconoce por qué esta galaxia dejó de formar estrellas. Puede ser el resultado de un núcleo galáctico activo, donde la energía brota de un agujero negro supermasivo. Esta energía inhibe la formación de estrellas al calentar el gas o expulsarlo de la galaxia. Opuede ser el resultado de que el gas frío que fluye hacia la galaxia se comprime y calienta rápidamente, evitando que se enfríe en nubes que forman estrellas en el centro de la galaxia.
¿Pero cómo evolucionan estos discos compactos, masivos y jóvenes en las galaxias elípticas que vemos en el universo actual? "Probablemente a través de fusiones", dijo Toft. "Si estas galaxias crecen fusionándose con compañeros menores y estos compañeros menoresvienen en grandes cantidades y desde todo tipo de ángulos diferentes a la galaxia, esto eventualmente aleatorizaría las órbitas de las estrellas en las galaxias. También podrías imaginar fusiones importantes. Esto definitivamente también destruiría el movimiento ordenado de las estrellas ".
Los hallazgos aparecen en la edición del 22 de junio de la revista Nature. Toft y su equipo esperan utilizar el próximo telescopio espacial James Webb de la NASA para buscar una muestra más grande de tales galaxias.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA Agencia Espacial Europea. El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, administra el telescopio. El Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial STScI en Baltimore, Maryland, conduceOperaciones científicas del Hubble. STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, Inc., en Washington, DC
El Very Large Telescope es una instalación de telescopio operada por el Observatorio Europeo Austral en Cerro Paranal, en el desierto de Atacama, en el norte de Chile.
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Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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